Fisica 2 calorimetria
Laboratorio de Física II – Trabajo práctico Na 1 Calorimetría 1 . Objetivos • Determinación del equivalente en agua de un calorimetro. • Obtención del calor especifico de una sustancia sólida por el método de las mezclas. 2. Introducción teórica Calor: El calor es una forma de energía que intercambian los cuerpos al variar su temperatura y/o al cambiar su estado de agregación. Esta idea fue su eridaa rinci iOS del siglo XIX y quedó definitivamen experimentalmente mecánica se transfo éste. Siendo el calor en los sistemas M. K. en ule demostró ora _ a ntidad fija de energía a misma cantidad de unidad es el Joule
Capacidad calorífica: Los cuerpos difieren entre si, entre otras cosas, en la cantidad de calor necesarios para producir un cambio de temperatura determinado. Se puede observar que si a una misma masa «m» se le suministran cantidades de calor [pic], [pic], [pic] produciendo cada una variación de temperatura [pic], [pic], [pic], el cociente entre estos valores es constante [pic] Esta constante característica del cuerpo se denomina capacidad calorífica C y es numéricamente igual a la cantidad de calor que debe intercambiar el cuerpo para variar su temperatura en un grado. alor específico de la misma y es numéricamente igual a la antidad de calor que debe intercambiar cada unidad de masa de la sustancia para vanar su temperatura en un grado Calorímetro: Esta constituido por un recipiente térmicamente aislado, provisto de un termómetro y un agitador. 3. Materiales empleados • Calorímetro de mezclas • Soporte metálico • Termómetro • Granillas de metal • Probeta • Caldera • Mechero Bunsen • Agitador 4. Determinación del equivalente en agua del calorímetro 1 .
Método Comenzamos por colocar dentro del calorímetro una masa [pic] de agua. Medimos la temperatura inicial [pic] de la masa de agua y del calorímetro. Luego colocamos otra masa de agua [pic] a una temperatura [pic]y registramos los cambios de temperatura que se producen en el calorímetro, buscando obtener la temperatura final o de equilibrio [pic]. Tomamos la temperatura de equilibrio cuando se deja de percibir un descenso veloz de la temperatura dentro del calorímetro.
Considerando al calorímetro como un recpiente adiabático, podemos decir que la sumatoria de las cantidades de calor intercambiadas por las masas de aguas [picl y [pic] ([picl y [pic] respectivamente), por el calorímetro ([pic]), por el termómetro ([picl) y por el agitador (Ipi e el calor perdido por lguna de las partes es abs tras hasta llegar a la sustancia, «m» su masa y «[pic]» la variación de su temperatura. Reemplazando (2) en (1), obtenemos: [pic] (3) para facilitar los cálculos consideraremos al agitador, al termómetro y calorímetro como un elemento S. pic] (4) Como en la práctica es dificil determinar el calor especifico de S, podemos calcular su equivalente en agua ([pic]). Reemplazamos la equivalencia (5) en la ecuación (4) [picl (S) [picl (6) Despejando [pic]: [pic] (7) 2. Calculo Los valores obtenidos a partir de las mediciones hechas son: [PiC] Reemplazando los valores medidos en la ecuación (7), onseguimos el equivalente agua del elemento compuesto por el calorímetro, el agitador y el termómetro. pic] (8) Cálculo y propagación de e 3Lvf4 Ahora que calculamos [pic] podemos escribir, a partir de (6) la ecuación de equilibrio del sistema [pic] (18) [pic] (19) Los valores medidos son: Reemplazándolos en (1 9): [PiC] (20) Cálculo y propagación de errores: Repitiendo un proceso similar al del punto (4. 2) primero resuelvo las indeterminaciones de las sumas, y luego los errores relativos de los productos. Los valores de las indeterminaciones son: [PiC] (21) (22) [pic] (23) [PiC] (24) (25)
